JP3684776B2 - The vehicle obstacle recognition device - Google Patents

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、車幅方向及び高さ方向それぞれの所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づいて車両周囲の障害物を認識する車両用障害物認識装置に関する。 The present invention irradiates a transmission wave over within a predetermined angular range of the respective vehicle width direction and a height direction, relates to a vehicle obstacle recognition device for recognizing an obstacle around the vehicle based on the reflected waves.
【0002】 [0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】 A conventional technology and the invention is to provide a
従来より、車両周囲の所定角度に渡り、例えば光波、ミリ波などの送信波を照射し、その反射波を検出することによって、上記車両周囲の障害物を認識する車両用障害物認識装置が考えられている。 Conventionally, over a predetermined angle around the vehicle, for example the light wave is irradiated with transmission wave such as a millimeter wave, by detecting the reflected wave, vehicle recognizes the vehicle around the obstacle obstacle recognition device considered It is. この種の装置としては、例えば、先行車などの障害物を検出して警報を発生する装置や、先行車と所定の車間距離を保持するように車速を制御する装置などに適用され、先行車などの障害物を認識するものが考えられている。 As this type of device, for example, to detect obstacles such preceding vehicle or device for generating an alarm, is applied to such device for controlling the vehicle speed to maintain the preceding vehicle and the predetermined inter-vehicle distance, preceding vehicle those that recognize obstacles, such as has been thought.
【0003】 [0003]
このような障害物認識においては、上述した警報発生や車速制御の対象として必要な先行車を適切に認識することが求められ、逆に言えば警報発生や車速制御の対象として必要でない路側物などを誤って先行車として認識しないようにすることが重要である。 In such obstacle recognition, it is required to appropriately recognize a preceding vehicle required as an object of alarm generation and speed control described above, is not necessary as the subject of an alarm generation and a vehicle speed control Conversely roadside objects, such as the it is important not recognized as a preceding vehicle by mistake. そのため、従来は、路側物の性質として停止物である点と、自車線上には存在しないということに注目し、路側物を先行車と区別して認識していた。 Therefore, conventionally, a point is stationary object as the nature of the roadside object was noted that not present in the traveling lane, were distinctively recognize roadside object and the preceding vehicle. つまり、検出した障害物の相対位置の変化に基づいて停止物であると判断し、さらに障害物の車幅方向の位置に基づいて自車線上以外に存在するものであると判断できれば路側物の可能性が高いのである。 In other words, based on a change of the relative position of the detected obstacle is determined to be a stationary object, the more if possible roadside object determined that based on the position of the vehicle width direction of the obstacle being present in addition to the traveling lane the possibility is high for.
【0004】 [0004]
しかしながら、種々の状況の下では路側物と先行車との区別が難しい状況が発生する。 However, the situation distinction is difficult in the roadside object and the preceding vehicle occurs under various circumstances. 例えば自車両が直進路からカーブに入る際、路側物としての道路標識が前方の停止車両として検出されてしまう可能性もある。 For example, when the vehicle enters the curve from a straight road, the road signs as roadside object also possibly be detected as a front of the vehicle is stopped. また、道路については、上述したカーブのように車幅方向へ道路が変化している場合だけでなく、坂路のように高さ方向へ変化している場合もある。 As for the road, not only when the road to the vehicle width direction as in the curve described above is changing, there are also cases where changing the height direction as slope. したがって、例えば下り坂の手前あるいは上り坂の出口付近を自車が走行している場合には、平坦路では検出しなかった上方の看板や標識を自車の正面に検出してしまう。 Thus, for example, when the vicinity of the front or uphill outlet downhill and the vehicle is traveling, thereby detecting the upper billboards and signs that were not detected in the flat road in front of the vehicle. また、上り坂の手前あるいは下り坂の出口付近を自車が走行している場合には、道路そのもの、あるいは道路上の白線等、さらにはいわゆるキャッツアイのような道路上の設置物が正面に存在する状況が生じる。 Also, when the near front or downhill outlet uphill and the vehicle is traveling, the road itself, or such as a white line on the road, even more installed object the front on the road, such as a so-called cat's eye present situation occurs. つまり、従来装置は、車幅方向の所定角度に渡って送信波を照射するだけの構成であり、高さ方向については先行車を捉えるため所定高さに固定してあるため、本来ならば上方の標識や道路上の白線等は認識対象外であるが、上述した坂路の出入口という状況では認識対象となってしまうのである。 That is, the conventional apparatus is composed exclusively of irradiating the transmitted wave over a predetermined angle in the vehicle width direction, since the height direction is fixed to a predetermined height to capture the preceding vehicle, would otherwise upwardly the signs and white lines on the road such is outside recognized, but than in the context of the hill of the doorway as described above becomes a recognition object.
【0005】 [0005]
このような状況においては道路や白線等が常に車両から前方の一定距離に存在するように見えるため、前方の走行車両として検出されてしまう可能性がある。 In such a situation because it appears to be present in certain distance forward from always vehicle roads and white lines or the like, there is a possibility that is detected as a forward traveling vehicle. また、上方の標識やキャッツアイのような道路上の設置物は、前方の停止車両として検出されてしまう可能性がある。 Further, installed object on the road such as the above labeling or cat's eye may possibly be detected as a front of the vehicle is stopped. つまり、車幅方向の所定角度に渡って送信波を照射するという1次元走査によって障害物を車幅方向と車長方向(車両の前後方向)の相対位置という2次元的に認識する手法における本質的な限界である。 In other words, the essence of the two-dimensional method of recognizing that the relative position of the obstacle vehicle width direction and the vehicle length direction (front-rear direction of the vehicle) by one-dimensional scanning that irradiates the transmission wave over a predetermined angle in the vehicle width direction it is limitations.
【0006】 [0006]
そこで、本発明は、障害物を3次元的に認識するタイプの車両用障害物認識装置を前提とし、その高さ方向にも認識できる点を利用して、車両ではない障害物を的確に区別して認識可能な障害物認識装置を提供することを目的としてなされた。 Accordingly, the present invention assumes obstacle 3D recognizing the type of vehicular obstacle recognition device, by utilizing the point that can be recognized also in its height direction, accurately Gu obstacles that are not vehicle It was made for the purpose of providing a Betsushite recognizable obstacle recognition device.
【0007】 [0007]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記目的を達するためになされた請求項1記載の発明は、 The invention of claim 1, wherein has been made in order to achieve the above object,
(1)車幅方向及び高さ方向それぞれの所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づいて反射物体までの距離と車幅方向及び高さ方向の2方向の角度とを検出するレーダ手段と、レーダ手段による検出結果である距離及び2方向の角度に基づき、車両周囲の障害物を認識する認識手段と、を備えた車両用障害物認識装置であって、 (1) irradiating a transmission wave over within a predetermined angular range of the respective vehicle width direction and a height direction and a second direction angle distance in the vehicle width direction and the height direction to the reflecting object based on the reflected wave radar means for detecting, based on the distance and the two directions of the angle which is the detection result of the radar unit, a vehicular obstacle recognition device and a recognition unit that recognizes an obstacle around the vehicle,
(2)前記認識手段が、 (2) said recognizing means,
(2a)レーダ手段による検出結果である距離及び2方向の角度に基づき、少なくとも前記障害物の高さ方向の位置を検出する障害物高さ検出手段と、 Based on the distance and the two directions of the angle which is the detection result of (2a) radar means, and obstacle height detecting means for detecting the position in the height direction of at least the obstacle,
(2b)障害物高さ検出手段によって検出された高さ方向位置が、通常の車両ではとり得ない領域に所定時間内に少なくとも一度でも存在した場合には、当該障害物は車両ではないと判断する、高さを判断基準とした非車両判断手段と を備えていることを特徴とする。 (2b) is height direction position detection by the obstacle height detection means, when there is at least once within a predetermined time in a region not taken in a normal vehicle, the obstacle is determined not to be a vehicle to, characterized in that it comprises a non-vehicle determination means that a criterion height.
【0008】 [0008]
請求項1に記載の車両用障害物認識装置によれば、認識手段が車両周囲の障害物を認識する際に、次のようにして非車両を区別して認識する。 According to the vehicle obstacle recognition device according to claim 1, when the recognizing means recognizes the obstacle around the vehicle, recognizes to distinguish non-vehicle in the following manner. つまり、障害物高さ検出手段によって障害物の高さ方向の位置を検出し、高さを基準とした非車両判断手段が、その高さ方向位置が通常の車両ではとり得ない領域に所定時間内に少なくとも一度でも存在した場合には、当該障害物は車両ではないと判断するのである。 That is, to detect the position in the height direction of the obstacle by the obstacle height detecting means, the non-vehicle determining means relative to the height, the predetermined time in the region that the height direction position is that not take the normal vehicle when there is at least once within the the obstacle is to determined not to be a vehicle.
【0009】 [0009]
本発明におけるレーダ手段は、反射物体までの距離と車幅方向及び高さ方向の2方向の角度とを検出できるため、障害物の相対位置を、車幅方向、車長方向(車両の前後方向)及び高さ方向の3次元データとして捉えることが可能である。 The radar unit in the present invention, it is possible to detect the two directions of angular distance in the vehicle width direction and the height direction to the reflecting object, the relative position of the obstacle, the vehicle width direction, the front-rear direction of the vehicle length direction (the vehicle ) and it is possible to capture a height direction of the 3-dimensional data. そこで、その内の高さ方向位置に基づき非車両を区別して認識するのであるが、上述したように、高さ方向位置が通常の車両ではとり得ない領域に所定時間内に少なくとも一度でも存在した場合に車両ではないと判断している。 Therefore, although to distinctively recognize non vehicle based on the height direction position of them, as described above, the height direction position is present in a region which can not be taken in a normal vehicle even at least once within a predetermined time It has determined that it is not the vehicle in the case.
【0010】 [0010]
ここで、「高さ方向位置が通常の車両ではとり得ない領域」としては、例えば4mより高い領域とほぼ0mとなる領域が考えられる。 Here, the "height direction position is a region which can not be taken in a normal vehicle", is considered a region substantially between 0m for example greater than 4m region. これは、レーダ手段からの送信波は車両の車体(ボディー)部分に反射し、その反射波に基づいて障害物認識を行なうため、大型のトラックやセミトレーラの車高が約3.8mであることと、車体部分の下端は少なくとも地上から数cm以上は離間しているという認識に基づけば、上述した4mより高い領域とほぼ0mとなる領域において認識される障害物は車両でないと判断できる。 This may be because the transmission wave from the radar unit is reflected to the vehicle body (body) of the vehicle, for performing obstacle recognition on the basis of the reflected wave, vehicle height of a large truck or semitrailer is about 3.8m If, based on the recognition that the lower end of the body portion are spaced apart from each other more than a few cm of at least ground, recognized obstacle in the region to be a substantially 0m higher than 4m described above region can be judged not to be a vehicle.
【0011】 [0011]
但し、下り坂の手前あるいは上り坂の出口付近を自車が走行している場合には、平坦路では検出しなかった上方の看板や標識を自車の正面に検出してしまう。 However, when the near front or uphill outlet downhill and the vehicle is traveling, thereby detecting the upper billboards and signs that were not detected in front of the vehicle is a flat road. 本来ならば上述した排除条件の具体例である「4mより高い領域」に存在する看板や標識等が誤って認識される可能性がある。 There is a possibility that a specific example of the above-mentioned exclusion criteria would otherwise billboards and signs, etc. present in the "high region than 4m" is erroneously recognized. 坂路の状況に加えてさらに前方がカーブしている状況では、なお一層「4mより高い領域」に存在する看板や標識等が誤って認識される可能性がある。 In situations where further forward, in addition to slope conditions are curved, there is still more likely to billboards and signs, etc. present in the "high region than 4m" is erroneously recognized. また、上り坂の手前あるいは下り坂の出口付近を自車が走行している場合には、道路そのものあるいは道路上の白線等、さらにはいわゆるキャッツアイのような道路上の設置物が正面に存在する状況が生じる。 Also, when the near front or downhill outlet uphill and the vehicle is traveling, such as a white line on the road itself or road, more presence installed object on the road such as a so-called cat's eye into the arms situation that may occur. この状況においては、本来ならば上述した排除条件の具体例である「ほぼ0mとなる領域」に存在する道路上の白線等が誤って認識される可能性がある。 In this situation, there is likely to be recognized by the white line on the road or the like accidentally present in the "area becomes substantially 0m" is a specific example of exclusion criteria described above would otherwise.
【0012】 [0012]
このような誤認識を回避するための工夫として、上述したように、高さ方向位置が、通常の車両ではとり得ない領域に所定時間内に少なくとも一度でも存在した場合に車両ではないと判断するのである。 As contrivance to avoid such erroneous recognition, as described above, the height direction position is judged not to be the vehicle when present in a region which can not be taken in a normal vehicle even at least once within a predetermined time than it is. つまり、高さ方向位置の瞬時値としては通常の車両でもとり得る領域(車両存在領域)に属する場合もあるが、上述したようにこのような誤認識状態が生じるのは、坂路の出入口を自車が走行している場合などである。 That is, although a momentary value of the height direction position is sometimes belongs to the area that can be taken in normal vehicle (vehicle existing region), the such a misrecognition state as described above occurs, the slope of the doorway itself and the like when the car is traveling. したがって、本来はほぼ0mの領域や4mより高い領域に属する障害物であれば、所定時間内において少なくとも一度はその本来の高さで認識される可能性が高くなるため、より適切に非車両を区別することができる。 Thus, if the obstacle belonging substantially higher than 0m region and 4m region originally because at least once are more likely to be recognized by its original height within a predetermined time period, more properly the non vehicle it can be distinguished. なお、この場合の所定時間は適宜設定すればよいが、所定時間内の全ての認識状況を把握してから判断するのではなく、例えばある認識時点で車両存在領域に属していた場合には、1秒前の認識時点でどうであったかを判断し、さらに1秒前の認識時点でも車両存在領域に属していた場合には、2秒前の認識時点でどうであったかを判断する、というように過去の認識状況を遡って参照していくようにしてもよい。 The predetermined time in this case may be appropriately set, but instead of determining the grasp all the recognition status within a predetermined time period, if belonged to the vehicle existing region recognition time, for example some, determine whether there was a recognition time of 1 second before, if that was further belong to a vehicle existing area at recognition time of 1 second before determines whether there was a recognition time of 2 seconds before, and so on it may be see going back to the past of recognition situation.
【0013】 [0013]
このように、障害物を車幅方向と車長方向(車両の前後方向)の相対位置という2次元的に認識する従来手法では、その2次元的な認識による本質的な限界のため、上述した状況での非車両を区別して認識することができなかったが、本車両用障害物認識装置によれば、障害物をその高さ方向にも認識できる点を利用し、さらに瞬時値だけに基づくのではなく所定期間内の認識状況にも基づくことで、車両でない障害物を的確に区別して認識することができるのである。 Thus, in the conventional method of recognizing two-dimensionally that the relative position of the (front-rear direction of the vehicle) the vehicle width direction and the vehicle length direction obstacles, because of the essential limitations due to the two-dimensional recognition, described above It was unable to distinctively recognize the non-vehicle in a situation, according to the obstacle recognition device for the vehicle, using a point that can be recognized also an obstacle to its height direction, based on only the more instantaneous value by also based on the recognition status within a predetermined time period instead of, it is possible to recognize and accurately distinguish no obstacle vehicle.
【0020】 [0020]
ところで、これまでの説明では、非車両として認識する条件に「停止物」であるという限定はしなかった。 By the way, in the description up to this, it did not limit that it is "stationary object" to recognize the condition as a non-vehicle. これは、停止物であるかどうかの判断をしなくても、上述した物体の高さ方向位置や形状に基づけば非車両の認識が可能であるからである。 This is because without the determination of whether a stationary object, it is possible to recognize the non-vehicle Based on the height direction position and shape of the object as described above. 但し、非車両の場合にはほとんどの場合は停止物として認識されるため、上述の物体の高さ方向位置や形状に基づくと共に、停止物であるという条件にも基づいて非車両判断を行なうようにしてもよい。 However, since in most cases in the case of non-vehicle is recognized as a stationary object, with based on the height direction position and shape of the object described above, to perform the non-vehicle determination based on the conditions that it is stationary object it may be. こうすることで、坂路の出入口等において移動物である走行車両を非車両と判断するおそれがなくなる。 Thereby, there is no danger to determine the traveling vehicle is a moving object and the non-vehicle in slope of the doorway or the like.
【0021】 [0021]
この場合には、上述した車両用障害物認識装置において、認識手段が、さらに障害物の移動状態を検出して停止物か移動物かを判断する判断手段を備え、高さを基準とした非車両判断手段又は形状を基準とした非車両判断手段が、障害物が停止物であると判断された場合にのみ、高さを基準とした非車両判断処理又は形状を基準とした非車両判断処理を実行するよう構成すればよい。 Non In this case, the obstacle recognition device for a vehicle described above, the recognition means further comprises a determining means for detecting and determining whether stationary object or moving object movement state of the obstacle, relative to the height non vehicle determination means relative to the vehicle determining means or shape, only if the obstacle is determined to be stationary object, the non-vehicle determined relative to the height treatment or non-shape vehicle determination process on the basis of the may be configured to perform.
【0022】 [0022]
このように、まず停止物であるかどうかを判断し、停止物と判断されたものについて、物体の高さ方向位置や形状に基づく非車両判断を行なうようにすることで、移動物である走行車両が非車両であると判断されるおそれがなくなる。 Thus, to determine whether a first stationary object, running on those determined to stationary object, that to perform the non-vehicle determination based on the height direction position and shape of the object, a moving object possibility that the vehicle is determined to be non-vehicle is eliminated.
【0023】 [0023]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
次に、本発明が適用された車両制御装置1について、図面と共に説明する。 Next, the vehicle control system 1 to which the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. この車両制御装置1は、自動車に搭載され、警報すべき領域に障害物が所定の状況で存在する場合に警報を出力したり、先行車に合わせて車速を制御したりする装置である。 The vehicle control device 1 is mounted on a vehicle, a device and controlling the vehicle speed according to the output or the preceding vehicle the alarm when the obstacle in the area to be alert occurs at a given situation.
【0024】 [0024]
図1は、そのシステムブロック図である。 Figure 1 is its system block diagram. 車両制御装置1はコンピュータ3を中心に構成されている。 The vehicle control device 1 is constructed around a computer 3. コンピュータ3はマイクロコンピュータを主な構成として入出力インターフェース(I/O)および各種の駆動回路や検出回路を備えている。 The computer 3 includes an input-output interface (I / O) and various drive circuits and detection circuits of a microcomputer as a main component. これらのハード構成は一般的なものであるので詳細な説明は省略する。 Detailed Description These hardware configurations are common is omitted.
【0025】 [0025]
コンピュータ3は、先行車用障害物検出装置としての距離・2方位測定器5、車速センサ7、ブレーキスイッチ9、スロットル開度センサ11から各々所定の検出データを入力している。 Computer 3, the distance-2 direction measuring device 5 as the preceding vehicle for obstacle detection device, a vehicle speed sensor 7, a brake switch 9 are respectively input predetermined detection data from the throttle opening sensor 11. ここで、距離・2方位測定器5は、送受信部31および距離・角度演算部33を備え、送受信部31からは所定の光軸(中心軸)を中心にして先行車前方へレーザ光を車幅方向及び高さ方向それぞれの所定角度の範囲で不連続に掃引照射(スキャン)して出力し、かつ反射光を検出すると共に、距離・角度演算部33にて反射光を捉えるまでの時間に基づき、前方の物体までの距離rを検出する装置である。 Here, the distance-2 direction measuring device 5 is provided with a transceiver 31 and the distance and angle calculating section 33, a car with a laser beam from the transceiver 31 to the preceding vehicle forward around a predetermined optical axis (central axis) discontinuously sweep irradiated in the width direction and the height direction range for each predetermined angle (scanning) and output, and detects the reflected light, the time to capture the reflected light at a distance and angle calculating section 33 based, a device for detecting the distance r to the front of the object. このようにレーザ光を2次元的に走査するのであるが、その走査パターンを図3を参照して説明する。 This way is to scan the laser beam two-dimensionally, it will be described with reference to FIG. 3 and the scan pattern. なお、図3において、出射されたレーザビームのパターン82は測定エリア81内の右端と左端に出射された場合のみを示しており、途中は省略している。 In FIG. 3, the pattern 82 of the emitted laser beam shows only when it is emitted to the right and left ends of the measurement area 81, the middle is omitted. また、出射レーザビームパターン82は、図3では一例として略円形のものを示しているが、この形に限られるものではなく楕円形、長方形等でもよい。 Also, outgoing laser beam pattern 82, while indicating that a substantially circular as an example in FIG. 3, an ellipse is not limited to this form and may be rectangular or the like. さらに、レーザ光を用いるものの他に、マイクロ波等の電波や超音波等を用いるものであってもよい。 Furthermore, in addition to those using a laser beam, it may be with a radio wave or ultrasonic wave or the like such as microwave. また、スキャン方式にこだわる必要はなく、距離以外に2方位を測定できる方式であればよい。 Moreover, it is not necessary to stick to scan method may be a method capable of measuring two orientations other than distance.
【0026】 [0026]
図3に示すように、測定エリアの中心方向をZ軸としたとき、これに垂直なXY平面内の所定エリアを順次走査する。 As shown in FIG. 3, when the center of the measurement area is a Z-axis, to which sequentially scans the predetermined area in the vertical XY plane. 本実施形態では、高さ方向であるY軸を基準方向、車幅方向であるX軸を走査方向とし、スキャンエリアは、X軸方向には0.15deg×105点=16degであり、Y軸方向には0.7deg×6ライン=4degである。 In the present embodiment, the reference direction on the Y axis is the height direction, the X axis is the vehicle width direction and the scanning direction, the scanning area, in the X-axis direction is 0.15deg × 105 points = 16Deg, Y-axis the direction is 0.7deg × 6 lines = 4 deg. また、スキャン方向はX軸方向については図3において左から右へ、Y軸方向については図3において上から下へである。 Further, the scanning direction for the X-axis direction from left to right in FIG. 3, for Y-axis direction is from top to bottom in FIG. 3. 具体的には、まずY軸方向に見た最上部に位置する第1走査ラインについてX軸方向にスキャンする。 Specifically, first the first scan line located at the top as viewed in the Y-axis direction to scan in the X-axis direction. これで1走査ライン分の検出がなされるので、次に、Y軸方向に見た次の位置にある第2走査ラインにおいても同様にX軸方向にスキャンする。 Now that the detection of one scan line is performed, then scanned in the same manner as the X-axis direction in the second scanning line at the following position as viewed in the Y-axis direction. このようにして第6走査ラインまで同様のスキャンを繰り返す。 In this way, repeating the same scan up to the sixth scan line. したがって、左上から右下に向かって順に走査がされ、105点×6ライン=630点分のデータが得られることとなる。 Therefore, the scanning in the order from the upper left toward the lower right, so that the 105-point × 6 lines = 630 points of data are obtained. ここで、第4走査ラインが水平であるとする。 Here, the fourth scan line is assumed to be horizontal.
【0027】 [0027]
そして、距離・角度演算部33で得られるデータは、走査方向を示すスキャン角度θx,θyと測距された距離rとで構成されることとなる。 Then, data obtained by the distance-angle calculating unit 33, the scan angle θx showing a scanning direction, and be composed of the distance r, which is ranging between [theta] y. なお、2つのスキャン角度θx,θyは、それぞれ出射されたレーザビームとXZ平面との角度を縦スキャン角θy、出射されたレーザビームをXZ平面に投影した線とZ軸との角度を横スキャン角θxと定義する。 Incidentally, two scan angles [theta] x, [theta] y is the angle the horizontal scanning of the angle between the respective emitted laser beam and the XZ plane vertical scanning angle [theta] y, the lines and the Z-axis obtained by projecting the emitted laser beam in the XZ plane It is defined as the angle θx.
【0028】 [0028]
またコンピュータ3は、警報音発生器13、距離表示器15、センサ異常表示器17、ブレーキ駆動器19、スロットル駆動器21および自動変速機制御器23に所定の駆動信号を出力している。 The computer 3, alarm sound generator 13, a distance indicator 15, the sensor abnormality indicator 17, a brake actuator 19, and outputs a predetermined drive signal to the throttle actuator 21 and the automatic transmission controller 23.
さらにコンピュータ3は、警報音量を設定する警報音量設定器24、後述の警報判定処理における感度を設定する警報感度設定器25、クルーズコントロールスイッチ26、図示しないステアリングホイールの操作量を検出するステアリングセンサ27及びヨーレートセンサ28を備えている。 Further computer 3, the alarm sound volume setter 24 for setting an alarm sound, alarm sensitivity setting unit 25 for setting the sensitivity of the alarm determination process described later, a steering sensor 27 for detecting the cruise control switch 26, the operation amount of the steering wheel (not shown) and a yaw rate sensor 28. またコンピュータ3は、電源スイッチ29を備え、その「オン」により、所定の処理を開始する。 The computer 3 includes a power switch 29, by its "on", to start a predetermined process.
コンピュータ3は、このように構成されていることにより、障害物が所定の警報領域に所定時間存在した場合等に警報する警報判定処理を実施している。 Computer 3, by being configured as described above, has implemented an alarm determination process obstacle alarm etc. when present predetermined time in a predetermined warning area. 障害物としては、自車の前方を走行する前車やまたは停止している前車あるいは路側にある物体(ガードレールや支柱物体等)等が該当する。 The obstacle object in the preceding vehicle or roadside that preceding vehicle and or stop traveling ahead of the vehicle (guardrail or strut objects, etc.) or the like. また、コンピュータ3は、ブレーキ駆動器19、スロットル駆動器21および自動変速機制御器23に駆動信号を出力することにより、前車の状況に合わせて車速を制御する、いわゆるクルーズ制御も同時に実施している。 Further, the computer 3, the brake actuator 19, by outputting a drive signal to the throttle actuator 21 and the automatic transmission controller 23, controls the vehicle speed in accordance with the preceding vehicle situation, so-called cruise control is also performed at the same time ing.
【0029】 [0029]
図2はコンピュータ3の制御ブロック図を示している。 Figure 2 shows a control block diagram of the computer 3. 距離・2方位測定器5の距離・角度演算部33から出力された距離rと2方位のスキャン角度θx,θyとのデータは、極座標−直交座標間の座標変換ブロック41により自車を原点(0,0,0)とするXYZ直交座標に変換される。 Distance and second distance r output from the distance-angle calculating unit 33 of the azimuth measuring device 5 and 2 azimuth scan angle [theta] x, the data of the θy are polar - the vehicle origin by the coordinate transformation block 41 between the orthogonal coordinates ( It is converted into XYZ rectangular coordinate to 0,0,0). センサ異常検出ブロック44により、この変換結果の値が異常な範囲を示していれば、センサ異常表示器17にその旨の表示がなされる。 The sensor abnormality detection block 44, if the value of the conversion result indicates an abnormal range, a display to that effect to the sensor abnormality indicator 17 is performed.
【0030】 [0030]
また、座標変換ブロック41にて変換されたXYZ直交座標データは、物体認識ブロック43に出力され、その物体認識ブロック43において認識種別、物体の中心位置座標(X,Y,Z)、物体の大きさ(W,D,H)、物体の形状情報が求められる。 Further, XYZ orthogonal coordinate data transformed by the coordinate transformation block 41 is output to the object recognition block 43, the recognition type in the object recognition block 43, the object center position coordinates (X, Y, Z), the object size It is (W, D, H), object shape information is obtained. なお、認識種別とは自車速Vと下記の相対速度に基づいて停止物体であるか移動物体であるかを認識するものである。 Note that the recognition type is to recognize whether a moving object or a stationary object based on the vehicle speed V and the relative speed of the following. 物体の中心位置に基づいて走行に影響する物体が選択され、その距離が距離表示器15により表示される。 Is selected object that affects the travel on the basis of the center position of the object, the distance is displayed by the distance display unit 15. また、大きさを示す(W,D,H)は、物体を内包する最小の直方体の各辺の長さであり、それぞれ(横幅,奥行き,高さ)である。 Further, indicates the size (W, D, H) is the length of each side of the smallest rectangular solid enclosing the object, respectively (width, depth, height) it is. そして、物体の形状は上述の大きさ(W,D,H)によっても示すことができるが、それ以外で形状を示すのに有効なデータを形状情報とする。 Then, the object shape of the above-described size (W, D, H) can also be shown by the valid data and the shape information to indicate the shape otherwise. 本実施形態では物体のXY平面上における上端幅Wu及び下端幅Wdをその形状情報とする。 In the present embodiment, the upper end width Wu and bottom width Wd in the XY plane of the object and the shape information.
【0031】 [0031]
また、物体認識ブロック43では、上記物体の中心位置の時間的な変化に基づいて、自車位置を基準とする障害物の相対速度(Vx,Vy,Vz)が求められる。 Further, in the object recognition block 43, based on the temporal change in the center position of the object, the relative speed of the obstacle relative to the vehicle position (Vx, Vy, Vz) is determined.
また、ステアリングセンサ27からの信号に基づいて操舵角演算ブロック49にて操舵角が求められ、ヨーレートセンサ28からの信号に基づいてヨーレート演算ブロック51にてヨーレートが演算される。 Further, the steering angle is determined by steering angle calculation block 49 on the basis of a signal from the steering sensor 27, the yaw rate is calculated by the yaw rate calculation block 51 on the basis of a signal from the yaw rate sensor 28.
【0032】 [0032]
カーブ半径(曲率半径)算出ブロック63では、車速演算ブロック47からの車速と操舵角演算ブロック49からの操舵角とヨーレート演算ブロック51からのヨーレートとに基づいて、自車走行路のカーブ半径(曲率半径)Rを算出する。 In curve radius (radius of curvature) calculation block 63, the vehicle speed and on the basis of the yaw rate from the steering angle and the yaw rate calculation block 51 from the steering angle calculation block 49, the curve radius (curvature of the road the host vehicle is traveling from the vehicle speed calculating block 47 radius) is calculated R. 先行車判定ブロック53では、このカーブ半径Rおよび物体認識ブロック43にて求められた認識種別、中心位置座標(X,Y,Z)、物体の大きさ(W,D,H)、相対速度(Vx,Vy,Vz)から先行車が選択されて、その距離Zおよび相対速度Vzが求められる。 In preceding vehicle decision block 53, the curve radius R and the object recognition block 43 recognizes the type obtained by the center position coordinates (X, Y, Z), the object size (W, D, H), the relative velocity ( Vx, Vy, the preceding vehicle is selected from Vz), the distance Z and the relative speed Vz is calculated.
【0033】 [0033]
この先行車との距離Zおよび相対速度Vz、自車速Vn、クルーズコントロールスイッチ26の設定状態およびブレーキスイッチ9の踏み込み状態に基づいて、車間制御部及び警報判定部ブロック55にて、ブレーキ駆動器19、スロットル駆動器21および自動変速機制御器23に、先行車との車間距離を調整するための信号を出力するとともに、距離表示器15に対して必要な表示信号を出力して、状況をドライバーに告知している。 The distance between the preceding vehicle Z and the relative speed Vz, at vehicle speed Vn, based on the setting state and the depression state of the brake switch 9 cruise control switch 26, vehicle control unit and the alarm determination unit block 55, the brake actuator 19 , driver throttle actuator 21 and the automatic transmission controller 23 outputs a signal for adjusting the inter-vehicle distance to the preceding vehicle, the distance and outputs the display signals required for the display device 15, the situation It has been notified to.
【0034】 [0034]
また、車間制御部及び警報判定部ブロック55が、自車速、前車相対速度、前車加速度、物体中心位置、物体幅、認識種別、ブレーキスイッチ9の出力、スロットル開度センサ11からの開度および警報感度設定器25による感度設定値に基づいて、警報判定ならば警報するか否かを判定し、クルーズ判定ならば車速制御の内容を決定する。 Further, vehicle control unit and the alarm determination unit block 55, vehicle speed, opening from the preceding vehicle relative speed, the preceding vehicle acceleration, an object center position, the object width, recognition type, the output of the brake switch 9, a throttle opening sensor 11 and based on the alarm sensitivity setting unit 25 sensitivity setting value according to the determination whether an alarm if the alarm determination, determines the content of the vehicle speed control if the cruise determination. その結果を、警報が必要ならば、警報発生信号を警報音発生器13に出力する。 The results, if an alarm is necessary, outputs an alarm generation signal to the alarm sound generator 13. また、クルーズ判定ならば、自動変速機制御器23、ブレーキ駆動器19およびスロットル駆動器21に制御信号を出力して、必要な制御を実施する。 Furthermore, if the cruise determination, automatic transmission controller 23 outputs a control signal to the brake actuator 19 and the throttle actuator 21 to perform the necessary control.
【0035】 [0035]
次に、以上のように構成される車両制御装置1において実行される障害物認識にかかる動作について説明する。 Next, the operation according to the obstacle recognition performed in the vehicle control system 1 configured as described above will be described.
その障害物認識の全体の処理の概要は、図4に示すように、まず、物体認識を行い(S10)、続いて先行車判定を行い(S20)、最後に路側物除外を行って(S30)、本処理を終了する。 Overview of the entire process of the obstacle recognition, as shown in FIG. 4 first performs object recognition (S10), followed by subjected to the preceding vehicle determination (S20), performed last roadside objects excluded (S30 ), the present process is terminated. なお、ここでの障害物認識は、車間距離制御を実行する場合に制御対象となる先行車の認識を行なうこととする。 Incidentally, the obstacle recognition Here, it is possible to perform the recognition of the preceding vehicle to be controlled when performing the inter-vehicle distance control. 続いて、これらS10〜S30での詳しい処理内容について説明する。 Next, a description will be given of detailed processing contents of these S10~S30.
[S10の物体認識処理] [Object recognition processing of S10]
まず測距処理がなされ、この測距データに基づいて物体認識が行われる。 First distance measuring process is performed, the object recognition is performed based on the distance measurement data. 測距処理は距離・2方位測定器5にて実行されるのであるが、上述したように、図3に示すXY平面内の所定エリアを順次走査する。 Although the distance measurement processing is being performed at a distance - 2 azimuth measuring device 5, as described above, sequentially scans a predetermined area in the XY plane shown in FIG. 本実施形態では、横方向(X軸方向)には0.15deg×105点=16deg、縦方向(Y軸方向)には0.7deg×6ライン=4degをスキャンエリアとする。 In the present embodiment, the horizontal direction (X axis direction) in the 0.15deg × 105 points = 16Deg, in the longitudinal direction (Y-axis direction) to scan the area of ​​0.7deg × 6 lines = 4 deg. また、スキャン方向は横方向には左から右へ、縦方向には上から下へである。 Further, the scanning direction is laterally from left to right, the vertical direction is from top to bottom. したがって、左上から右下に向かって順に走査がされ、1ラインにつき105点が6ライン分で計630点分のデータが最大得られることとなる。 Therefore, the scanning in the order from the upper left toward the lower right, a total of 630 points of data at 105 points per line is six lines is that the obtained maximum.
【0036】 [0036]
そして、距離・2方位測定器5の距離・角度演算部33で得られるデータは、走査方向を示すスキャン角度θx,θyと測距された距離rとで構成されることとなるため、極座標−直交座標間の座標変換ブロック41により自車を原点(0,0,0)とするXYZ直交座標に変換され、物体認識ブロック43に出力されることとなる。 Then, data obtained by the distance-2 direction measuring instrument 5 of the distance-angle calculating unit 33, the scan angle θx showing a scanning direction, because that would be composed of the distance r, which is ranging between [theta] y, polar - the coordinate transformation block 41 between the orthogonal coordinates are converted to XYZ rectangular coordinate with the vehicle as the origin (0, 0, 0), and is output to the object recognition block 43.
【0037】 [0037]
物体認識ブロック43では、このXYZ直交座標データに基づいて、前方の物体の認識種別(移動物又は停止物)、中心位置座標(X,Y,Z)、物体の大きさ(W,D,H)、物体の形状に関する情報、自車位置を基準とする障害物の相対速度(Vx,Vy,Vz)を求める。 In the object recognition block 43, on the basis of the XYZ orthogonal coordinate data, recognizing the type of the forward object (moving object or a stationary object), the center position coordinates (X, Y, Z), the object size (W, D, H ), information on the shape of the object to determine the relative speed of the obstacle relative to the vehicle position (Vx, Vy, Vz). 障害物の相対速度(Vx,Vy,Vz)は上記物体の中心位置(X,Y,Z)の時間的な変化に基づいて求める。 The relative velocity (Vx, Vy, Vz) of the obstacle is determined based on the temporal change in the center position of the object (X, Y, Z). 認識種別は、例えば、自車が走行しているにもかかわらず物体の相対位置がほとんど移動していない場合は移動物と認識できる。 Recognition type, for example, if the relative position despite the object vehicle is traveling is hardly moves can recognize the moving object. また次第に遠ざかる物体も移動物と認識できる。 Also it can be recognized that also the moving object objects away gradually. また物体の相対位置が自車に対して自車車速と同じ速度(絶対値)で近づく場合は停止物と認識できる。 In the case where the relative position of the object approaches at the same speed as the vehicle speed (absolute value) relative to the vehicle can be recognized as a stationary object. 認識種別は、車速センサ7からの検出値に基づいて車速演算ブロック47から出力される車速Vと上記相対速度とから判断される。 Recognition type is determined from the vehicle speed V and the relative speed outputted from the vehicle speed computation block 47 based on a detected value from the vehicle speed sensor 7.
[S20の先行車判定処理] [Preceding vehicle determination process of S20]
この先行車判定においては、まず自車の走行路のカーブ半径を検出する。 In the preceding vehicle determination, first, it detects the curve radius of the road the host vehicle is traveling in. この検出は、カーブ半径演算ブロック63が演算したカーブ半径Rを読み込んでなされる。 This detection is done by reading the curve radius R of the curve radius computing block 63 is calculated. 次に、そのカーブ半径Rに基づいて、上記障害物が自車と同一車線上に存在する確率を算出する。 Then, based on the curve radius R, to calculate the probability that the obstacle is present on the vehicle and the same lane. S10での物体認識処理で求まった各障害物のXZ平面上の位置と上記カーブ半径Rに基づき、その各障害物が自車線上に存在する確率を個々に算出する。 Based on the position and the curve radius R of the XZ plane of the obstacle Motoma' in object recognition processing at S10, and calculates the probability that the respective obstacle is present on the own lane individually. そして、その算出された確率に基づき車間距離制御をすべき先行車としての障害物を選択する。 Then, select the obstacle as a preceding vehicle to be inter-vehicle distance control based on the calculated probability.
[S30の路側物除外処理] [Roadside object excluding process of S30]
上記S20での先行車判定において先行車であると一応判定された場合であっても、路側物が誤って先行車であると判定されてしまう場合もある。 Even if it is there when once judged by the preceding vehicle in the preceding vehicle determination in the above S20, in some cases would be determined that the roadside object is the preceding vehicle by mistake. つまり、障害物が自車線上に存在する確率に基づいて先行車とみなされても、道路標識や陸橋、道路そのものあるいは道路上の白線、さらにはいわゆるキャッツアイのような道路上の設置物が自車線上に存在する状況は生じる。 In other words, be regarded as preceding vehicle based on the probability that the obstacle is present on the own lane, road signs and overpasses, road itself or white lines on the road, more installed object on the road such as a so-called cat's eye conditions which exist on the own lane occurs. したがって、このS30での路側物除外処理では、このような路側物が非先行車であることを的確に把握し、先行車の対象から除外する処理を行なう。 Therefore, the roadside object removal process in this S30, and accurately grasp that such roadside object is non preceding vehicle performs a process of excluding from the preceding vehicle in question.
【0038】 [0038]
具体的な路側物除外処理については図5〜図7のフローチャートを参照して説明する。 Specific roadside object excluding process will be described with reference to the flowchart of FIGS. 5-7.
図5に示すように、路側物除外ルーチンは、S100にて路側物除外ルーチンその1を実行し、その後にS200にて路側物除外ルーチンその2を実行する。 As shown in FIG. 5, the roadside objects exclude routine executes the roadside object exclude routine part 1 at S100, the execution of the roadside object exclude routine Part 2 at subsequent S200.
【0039】 [0039]
まず、S100の「路側物除外ルーチンその1」の処理内容について図6のフローチャートを参照して説明する。 First, with reference to the flowchart of FIG. 6 for the processing content of the "roadside object excluded Routine 1 that" the S100.
図6の最初のステップS110においては、停止物であるか否かを判断する。 In the first step S110 of FIG. 6, it is determined whether the stationary object. そして、停止物でない、つまり移動物であると判断された場合には(S110:NO)、S120以降の処理を実行することなく本ルーチンを終了する。 The non-stationary object, that is, if it is determined that the moving object is (S110: NO), S120 and ends the present routine without executing the subsequent processing. 上述したように、本実施形態における路側物除外処理は、先行車判定(図4のS20)において先行車であると一応判定された場合であっても、路側物が誤って先行車であると判定されてしまっていることを考慮し、路側物が非先行車であることを的確に把握して先行車の対象から除外することを目的としている。 As described above, the roadside object removal process in the present embodiment, the preceding vehicle determination even when it is tentatively judged when is the preceding vehicle in (S20 in FIG. 4), the roadside object is a preceding vehicle by mistake considering that they've been determined, it is intended to exclude from accurately grasped preceding vehicle target that roadside objects is non preceding vehicle. そして、路側物が誤って先行車であると判定されるのは、停止物が先行車として判定された場合がほとんどであることを鑑み、まず最初に停止物であるかどうかを判断し、停止物であれば(S110:YES)S120以降の実質的な路側物除外を行なうが、移動物であれば(S110:NO)あえてS120以降の実質的な路側物除外は実行しないのである。 Then, the roadside object is determined to be a preceding vehicle by mistake, it is determined whether view is initially stationary objects that may stop was determined as a preceding vehicle is almost stopping as long as it (S110: YES) S120 performs substantial roadside object exclusion or later, if the moving object (S110: nO) dare S120 substantial roadside object excluded since is not executed. また、こうすることで、坂路の出入口などにおいて移動物である走行車両を非車両と判断するおそれがなくなる。 Also, by doing so, there is no danger to determine the traveling vehicle is a moving object and the non-vehicle in such slope of the doorway.
【0040】 [0040]
続いて、S110にて停止物であると判断されて移行するS120からの説明を行なう。 Subsequently, a description from S120 to shift is determined to be a stationary object at S110. S120では、物体の中心の高さが4.0mよりも大きいかどうかを判断し、S120にて否定判断されて移行するS130では、物体の中心の高さがほぼ0mであるかどうかを判断する。 In S120, it is determined whether the height of the center of the object is greater than 4.0 m, in S130 shifts are negative determination at S120, the height of the center of the object to determine whether it is substantially 0m . そして、S120,S130のいずれかにおいて肯定判断された場合には、S200へ移行し、判断対象の物体が図4のS20にて先行車であるとされていたかどうかを判断する。 Then, S120, if the determination is positive in any of S130, the process proceeds to S200, the object of the determination target to determine if has been as a preceding vehicle in S20 of FIG. そして、先行車であるとされていた場合には(S200:YES)、それを非先行車であると訂正し(S210)、本ルーチンを終了する。 When it is to be the preceding vehicle (S200: YES), correct it to be non-preceding vehicle (S210), and terminates this routine.
【0041】 [0041]
S120,S130での判断対象となる物体中心の高さは、図2の物体認識ブロック43にて求められた中心位置座標(X,Y,Z)に基づいて得られる。 S120, the height of the judgment subject to subject center in S130, the center position coordinates obtained by the object recognition block 43 in FIG. 2 (X, Y, Z) obtained based on. そして、物体の中心の高さが4.0mより大きいかあるいはほぼ0mである場合に非先行車とするのは、通常の車両においてはこの領域に物体中心が存在することはないと考えられるからである。 Then, to the non-preceding vehicle when the height of the center of the object is 4.0m greater than or substantially 0m, in the normal vehicle because it is considered that no object exists centered in this region it is. つまり、現状では大型のトラックやセミトレーラの車高が約3.8mであり、また車体部分の下端は地上から数cm以上離間しているため、上述した4mより高い領域とほぼ0mとなる領域において認識される障害物は先行車でないと判断できる。 In other words, at present a height of about 3.8m for large trucks and semitrailer, also the lower end of the body portion is spaced from the ground a few cm or more, in a region consisting substantially 0m higher than 4m described above region recognized obstacle can be determined not to be the preceding vehicle.
【0042】 [0042]
一方、物体の中心の高さが4.0m以下であり(S120:NO)、物体の中心の高さがほぼ0mという条件を満たさない場合には(S130:NO)、一応、高さ方向位置を基準として考えた場合に車両が存在する可能性のある領域となる。 On the other hand, the height of the center of the object is not more than 4.0m (S120: NO), if the height of the center of the object does not satisfy the condition that substantially 0m (S130: NO), once the height direction position the potential region in which the vehicle is present when considered as a reference. しかし、本実施形態ではそのことだけで処理を終了して先行車であるとはせず、過去に認識した同一物体の高さ情報も参照する。 However, in the present embodiment not to be a preceding vehicle to exit only in the processing that the, see also the height information of the same object recognized in the past. つまり、1秒前から検出していた場合には(S140:YES)、S150,S160において、上記S110,S120での処理と同様に、物体の中心の高さが4.0mよりも大きいかどうか(S150)、物体の中心の高さがほぼ0mであるかどうか(S160)をそれぞれ判断する。 In other words, if you were detected from one second before (S140: YES), in S150, S160, similarly to the processing in the above S110, S120, whether the height of the center of the object is greater than 4.0m (S150), determines whether the height of the center of the object is substantially 0m a (S160), respectively. そして、S150,S160のいずれかにおいて肯定判断された場合には、やはりS200,S210の処理を実行する。 Then, S150, if the determination is positive in any of S160 executes again S200, S210 processes the. つまり、判断対象の物体が先行車であるとされていた場合には(S200:YES)、それを非先行車であると訂正するのである(S210)。 That is, when the object determination target has been considered a preceding vehicle (S200: YES), it is to correct it to be non-preceding vehicle (S210).
【0043】 [0043]
そして、本実施形態では、さらに2秒前に認識した同一物体の高さ情報も参照する。 In the present embodiment, also referring further height information of the same object recognized two seconds before. つまり、1秒前においても、物体の中心の高さが4.0m以下であり(S150:NO)、物体の中心の高さがほぼ0mという条件を満たさない場合であっても(S160:NO)、さらに、S170〜S190において、上述した1秒前の物体中心高さに基づくS140〜S160と同様の処理を行なう。 That is, in one second before, and less than or equal to the height of the center of the object 4.0m (S150: NO), even when the height of the center of the object does not satisfy the condition that substantially 0 m (S160: NO ), further, in S170~S190, performs the same processing as S140~S160 based on the object center height of 1 second before the above. なお、2秒前に認識した物体の中心の高さであってもやはり車両が存在する可能性のある領域内にしか高さがない場合には(S180:NO,S190:NO)、本処理を終了する。 Note that if there is no height only possible in areas Again a center of height of the object recognized to 2 seconds before the vehicle is present (S180: NO, S190: NO), the process to end the.
【0044】 [0044]
次に、図5のS300の「路側物除外ルーチンその2」の処理内容について図7のフローチャートを参照して説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 7 processing contents of the "roadside object exclude routine Part 2" in S300 in FIG.
図7の最初のステップS310においては、停止物であるか否かを判断する。 In the first step S310 of FIG. 7, it is determined whether the stationary object. そして、停止物でない、つまり移動物であると判断された場合には(S310:NO)、S320以降の処理を実行することなく本ルーチンを終了する。 The non-stationary object, that is, if it is determined that the moving object is (S310: NO), S320 and ends the present routine without executing the subsequent processing. この点については、上述した図4の路側物除外ルーチンその1の場合と同様の理由である。 This point is the same reason as in the case of roadside objects exclude routine part 1 of Figure 4 described above. つまり、最初に停止物であるかどうかを判断し、停止物であれば(S310:YES)S320以降の実質的な路側物除外を行なうが、移動物であれば(S310:NO)あえてS320以降の実質的な路側物除外は実行しない。 That is, it is determined whether the first stationary object, if stationary object (S310: YES) S320 performs substantial roadside object exclusion or later, if the moving object (S310: NO) dare S320 or later substantial roadside object exclusion is not executed. また、こうすることで、走行中の先行車を誤って非先行車とすることがなくなる。 Also, by doing so, it is unnecessary to accidentally preceding vehicle traveling with non preceding vehicle.
【0045】 [0045]
続いて、S310にて停止物であると判断されて移行するS320からの説明を行なう。 Subsequently, a description from S320 to shift is determined to be a stationary object at S310. S320では、物体のXY平面上における上端の横幅(上端幅Wu)と下端の横幅(下端幅Wd)の比(Wu/Wd)が3よりも大きいかどうかを判断する。 In S320, it is determined whether the ratio of the width of the upper end on the object of the XY plane (the upper end width Wu) and the lower end of the horizontal width (bottom width Wd) (Wu / Wd) is greater than 3. また、S320にて否定判断されて移行するS330では、物体の高さ(H)と横幅(W)の比(H/W)である縦横比が3よりも大きいかどうかを判断する。 Further, in S330 shifts are negative determination at S320, it is determined whether the aspect ratio is the ratio (H / W) of the object height (H) and width (W) is greater than 3. さらに、S330にて否定判断されて移行するS340では、横幅Wが3.5mよりも大きいかどうかを判断する。 Furthermore, in S340 shifts are negative determination at S330, the width W is determined whether greater than 3.5 m.
【0046】 [0046]
そして、S320,S330,S340のいずれかにおいて肯定判断された場合には、S350へ移行し、判断対象の物体が図4のS20にて先行車であるとされていたかどうかを判断する。 Then, S320, S330, if the determination is positive in any of S340, the process proceeds to S350, the object of the determination target to determine if has been as a preceding vehicle in S20 of FIG. そして、先行車であるとされていた場合には(S350:YES)、それを非先行車であると訂正し(S360)、本ルーチンを終了する。 When it is to be the preceding vehicle (S350: YES), correct it to be non-preceding vehicle (S360), and terminates this routine.
【0047】 [0047]
上述したS320,S330,S340は、通常の車両においては存在しない形状であるかどうかを判断しているのであるが、それぞれの判断の目的を説明する。 S320 described above, S330, S340 is with each other to determine whether the shape is not present in the normal vehicle, describing the purpose of each decision.
まず、S320にて物体の上端幅Wuと下端幅Wdの比(Wu/Wd)が3よりも大きい場合に非先行車とするのは次の理由からである。 First, the following reason is to a non-preceding vehicle when the ratio of the upper width Wu and bottom width Wd of the object (Wu / Wd) is greater than 3 at S320. 例えば図8に示すような路側式設置方式の道路標識あるいは図9に示すような片持式(オーバーハング式)設置方式の道路標識においては、支柱の上端などに標識部分が設けられていることが多く、上下端幅の比(Wu/Wd)が3よりも大きくなることがほとんどである。 In road signs cantilevered (overhang type) installation means shown in a road sign or 9 of the roadside convertible mounting system as shown in FIG. 8, for example, that an indicator portion is provided like the upper end of the column many, the ratio (Wu / Wd) of the upper and lower ends width in most cases that is larger than 3. そして、逆に通常の車両の上下端幅ではありえない値となる。 Then, the value not be the upper and lower ends width of normal vehicle in reverse. このように、上下端幅の比(Wu/Wd)に着目すれば、上端幅と下端幅の差があまりない通常の車両の形状と、道路標識のようないわゆる「頭でっかち」の形状のものとは明確に区別が付く。 Thus, focusing on the ratio of upper and lower ends width (Wu / Wd), the shape of a normal vehicle is not much difference between the upper width and lower width, and a shape of the so-called "top-heavy" such as road signs stick is clearly distinguished.
【0048】 [0048]
次に、S330にて、物体の高さ(H)と横幅(W)の比である縦横比(H/W)が3よりも大きい場合に非先行車とするのは次の理由からである。 Next, in S330, the following reason is to a non-preceding vehicle when the object height (H) and the aspect ratio is the ratio of the width (W) (H / W) is greater than 3 . 例えば図8,9に示した道路標識の標識部分はその役割などから地上2m、あるいは3mよりも大きいといった比較的上方に存在することが多い。 For example labeling moiety road signs shown in FIGS. 8 and 9 are often present in relatively upwardly such greater than its ground from such roles 2m or 3m,. 但し、その横幅はあまり大きくないことが多く、その場合には高さと幅の比(H/W)である縦横比が3よりも大きくなる。 However, it its width is not too large a number, which is the ratio of height to width (H / W) aspect ratio in that case is greater than 3. また、例えば図9(a),(b)に示すような「逆L型」あるいは図9(c)に示すような「F型」にあっては、車道部にせりだした標識部分は車道を走行する車両の妨げにならないように、地上から5mというような比較的上方に存在することが多い。 Further, for example, FIG. 9 (a), the In the shown in "inverted L" or FIG. 9 (c) as shown in (b) "F-type" indicator portion protruding to the roadway portion roadway so as not to interfere with the vehicle running, it is often present in relatively upwardly as referred 5m from the ground. したがって、標識の横幅がたとえ1mあっても縦横比(H/W)は5となり、3よりも大きくなる。 Accordingly, the aspect ratio even width of label even 1m (H / W) is 5, and becomes larger than 3. そして、逆に通常の車両の縦横比ではありえない値となる。 Then, the value not be the aspect ratio of the normal vehicle in reverse. このように縦横比(H/W)に着目しても車両以外であることを区別できる。 In view of the way the aspect ratio (H / W) can distinguish it other than the vehicle.
【0049】 [0049]
なお、図8,9に示した一般的な道路標識のタイプを考慮すると、上記(a)及び(b)の基準がいずれも該当する場合と、いずれか一方が該当する場合が考えられる。 In view of the general type of road signs shown in FIGS. 8 and 9, the case where the above criteria (a) and (b) are all applicable, either one can be considered if applicable. したがって、本実施形態のようにこれら2つの基準によっていずれか一方でも該当する場合には非先行車とすることが有効である。 Therefore, if the answer to any either by these two criteria as in the present embodiment, it is effective to a non-preceding vehicle. 例えば、図9(e),(f)に示すような「T型」の場合には縦横比(H/W)が1に近いが、この場合には上下端幅の比(Wu/Wd)で見れば3よりも大きいため、非先行車であることが適切に判断できる。 For example, FIG. 9 (e), the aspect ratio in the case as shown in (f) of the "T-type" (H / W) but is close to 1, the ratio of the upper and lower ends width in this case (Wu / Wd) larger than 3 when viewed in, that is a non-preceding vehicle can properly judge.
【0050】 [0050]
このように、図8,9に示した一般的な道路標識については、S320及びS330での判断結果に基づけば非先行車であることが適切に判断できるが、本実施形態においては、さらにS340の判断を行っている。 Thus, the general road signs shown in FIGS. 8 and 9, but non that the preceding vehicle is can properly judge Based on the determination result in S320 and S330, in the present embodiment, further S340 It is doing the judgment. つまり、横幅Wが3.5mよりも大きい場合に非先行車とするのは次の理由からである。 In other words, the width W is a non-preceding vehicle is greater than 3.5m is the following reason.
【0051】 [0051]
例えば図10には少し特殊な標識の設置方式として、(a),(b)に示すような門型式(オーバーヘッド式)、あるいは(c)に示すような添架式がある。 For example, as installation means little special labels 10, there is (a), 添架 formula as shown in gate type as shown in (b) (overhead), or (c). 門型式(オーバーヘッド式)の場合には、車道部を挟んで両側の歩道部に支柱を設け、それらの間の梁状部分に標識を設けている。 When the gate type (overhead) is a strut provided on both sides of the sidewalk portion across the roadway portions, the label is provided in the beam-like portion therebetween. また、添架式の場合、例えば(c)に示すように横断歩道橋のような陸橋の側面に標識を配置している。 Also, in the case of 添架 type are labeled flanked overpass like Gerbil as shown in example (c). このような場合には、縦横比(H/W)が1以下になる。 In such a case, the aspect ratio (H / W) is less than or equal to 1. また上下端幅の比(Wu/Wd)の場合にも、どの部分が下端幅であるかの特定が難しく、結果的にS320,S330にていずれも否定判断される可能性がある。 In the case of the ratio of the upper and lower ends width (Wu / Wd) also identified difficulties of which part is the lower end width, resulting in S320, both in S330 could be negative determination. さらには、図9(e),(f)に示すような「T型」の場合に、上方の梁状部分だけを物体として認識してしまうとやはり上述した2つの条件では除外できない。 Further, FIG. 9 (e), the in the case as shown in (f) of the "T-type", it can not be excluded in two conditions only described above also when thus recognized as an object beam-like portion of the upper.
そこで、S340にて横幅の閾値との比較を行なうことで、物体形状の最大幅が通常の車両においては存在しない値である場合に先行車ではないと判断するのである。 Therefore, by performing the comparison with the threshold value of the width in S340, it is to determined not by the preceding vehicle when the maximum width of the object shape is a value that does not exist in the normal vehicle. 例えば上述した図10(a),(b)に示すような門型式、あるいは(c)に示すような添架式の場合、最大幅Wは通常1車線以上の横幅を有することになり、当然3.5mよりは大きい。 For example, FIG. 10 described above (a), will have the gates type as (b), the or, in the case of 添架 formulas (c), the maximum width W is usually 1 or more lanes width, naturally 3 greater than .5m. したがって、通常1車線以上の横幅を有する点に着目し、物体形状の最大幅が通常の車両においては存在しない値の場合には先行車ではないと判断するのである。 Therefore, paying attention to a point having generally 1 or more lanes width, in the case of a value the maximum width of the object shape is not present in normal vehicle is to determine not the preceding vehicle. このようにすれば、さらに適切な認識が実現される。 In this way it is achieved more appropriate recognition.
【0052】 [0052]
以上説明したように、本実施形態の車両制御装置1では、その障害物認識処理において自車線上に障害物があるかどうかを主な基準として先行車判定を行い(図4のS20)、その後に、路側物除外処理(図4のS30)を行なう。 As described above, the vehicle control apparatus 1 of the present embodiment performs a preceding vehicle judging whether there is an obstacle on the same lane at the obstacle recognition as the primary reference (S20 in FIG. 4), then the performed roadside object exclusion processing (S30 in FIG. 4). この際に、図6に示す路側物除外ルーチンその1では、「高さ方向位置が通常の車両ではとり得ない領域にある」ことを条件に非先行車であるとしている。 At this time, the roadside objects exclude routine part 1 shown in FIG. 6, are to be non-preceding vehicle on the condition that "the height direction position is in the region which can not be taken in a normal vehicle." 但し、例えば下り坂の手前あるいは上り坂の出口付近を自車が走行している場合には、平坦路では検出しなかった上方の看板や標識を自車の正面に検出してしまう。 However, for example, when the vicinity of the front or uphill outlet downhill and the vehicle is traveling, thereby detecting the upper billboards and signs that were not detected in the flat road in front of the vehicle. 本来ならば上述した排除条件の具体例である「4mより高い領域」に存在する看板や標識等が誤って認識される可能性がある。 There is a possibility that a specific example of the above-mentioned exclusion criteria would otherwise billboards and signs, etc. present in the "high region than 4m" is erroneously recognized. 坂路の状況に加えてさらに前方がカーブしている状況では、なお一層「4mより高い領域」に存在する看板や標識等が誤って認識される可能性がある。 In situations where further forward, in addition to slope conditions are curved, there is still more likely to billboards and signs, etc. present in the "high region than 4m" is erroneously recognized. また、上り坂の手前あるいは下り坂の出口付近を自車が走行している場合には、道路そのものあるいは道路上の白線等、さらにはいわゆるキャッツアイのような道路上の設置物が正面に存在する状況が生じる。 Also, when the near front or downhill outlet uphill and the vehicle is traveling, such as a white line on the road itself or road, more presence installed object on the road such as a so-called cat's eye into the arms situation that may occur.
【0053】 [0053]
このような誤認識を回避するための工夫として、上述したように、1秒前、あるいは2秒前の高さ方向位置までを参照して、結果的には2秒前から現在迄において通常の車両ではとり得ない領域に所定時間内に少なくとも一度でも存在した場合に先行車ではないと判断している。 As contrivance to avoid such erroneous recognition, as described above, one second before, or with reference to to the height direction position of the front 2 seconds, resulting normal in 2 seconds ago up to now in in a region not take the vehicle is determined not to be the preceding vehicle when there is at least once within a predetermined time.
【0054】 [0054]
このように、障害物を車幅方向と車長方向(車両の前後方向)の相対位置という2次元的に認識する従来手法では、その2次元的な認識による本質的な限界のため、上述した状況での非先行車を区別して認識することができなかったが、本車両用障害物認識装置によれば、障害物をその高さ方向にも認識できる点を利用し、さらに瞬時値だけに基づくのではなく所定期間内の認識状況にも基づくことで、先行車でない障害物を的確に区別して認識することができるのである。 Thus, in the conventional method of recognizing two-dimensionally that the relative position of the (front-rear direction of the vehicle) the vehicle width direction and the vehicle length direction obstacles, because of the essential limitations due to the two-dimensional recognition, described above It was unable to distinctively recognize non preceding vehicle in a situation, according to the obstacle recognition device for the vehicle, using a point that can be recognized also an obstacle to its height direction, only the more instantaneous value based of the by also based on the recognition status within a predetermined time period instead, it is possible to recognize and accurately distinguish non preceding vehicle obstacle.
【0055】 [0055]
そして、このような高さを基準とした路側物除外処理を実行した後、さらに図7に示す路側物除外ルーチンその2を実行することで、今度は形状を基準とした非先行車の除外を行なう。 Then, after executing this height roadside object excluding process relative to the, by executing the roadside object exclude routine Part 2, further illustrated in FIG. 7, the non-preceding vehicle exclusion turn relative to the shape carried out. このように、高さを基準とした除外だけでなく、形状を基準とした除外も実行しているので、より適切な非先行車の認定及びその除外が実現できる。 Thus, not only the negative relative to the height, so running even excluded relative to the shape, more suitable non preceding vehicle certification and exclusion can be achieved.
【0056】 [0056]
なお、本実施形態においては、距離・2方位測定器5が「レーダ手段」に相当し、コンピュータ3を構成する座標変換ブロック41、物体認識ブロック43、先行車判定ブロック53及び車間制御部及び警報判定部ブロック55が「認識手段」に相当する。 In the present embodiment, the distance-2 direction measuring device 5 corresponds to the "radar unit", the coordinate transformation block 41 constituting the computer 3, the object recognition block 43, the preceding vehicle determination block 53 and the distance control unit and alarm decision unit block 55 corresponds to the "recognition means". 但し、その内の座標変換ブロック41及び物体認識ブロック42が「障害物高さ検出手段」、「物体形状検出手段」及び「停止物か移動物かを判断する判断手段」に相当する。 However, the coordinate transformation block 41 and the object recognition block 42 of which correspond to the "obstacle height detecting means", "object shape detecting means" and "determining means for determining whether stationary object or a moving object." また、車間制御部及び警報判定部ブロック55が「高さを基準とした非先行車判断手段」、「形状を基準とした非先行車判断手段」に相当する。 Further, "non preceding vehicle determination means relative to the height" vehicle control unit and the alarm determination unit block 55 corresponds to the "non-preceding vehicle determination means relative to the shape".
【0057】 [0057]
以上、本発明はこのような実施例に何等限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得る。 Above, the present invention is not all limited to such an embodiment may be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、比を3としたが、これ以外の数値でもよい。 For example, in the above embodiment, the three ratios, may be other numbers. つまり、これは通常の車両においてはあり得ないが、対象とする道路標識では該当するような数値を設定すればよい。 In other words, this is impossible in normal vehicle may be set numerically as applicable in road signs of interest. したがって、例えば2.5といった数値でもよい。 Therefore, it may be a numerical value, eg 2.5.
【0058】 [0058]
また、上記実施形態においては、図6の路側物除外ルーチンその1において、2秒前の物体中心の高さが4.0m以下であり(S180:NO)、2秒前の物体中心の高さがほぼ0mという条件を満たさない場合には(S190:NO)、そのまま処理ルーチンを終了しているが、例えばさらに3秒前あるいは4秒前までのデータに基づく判断をしてもよい。 In the above embodiment, the roadside objects exclude routine part 1 in FIG. 6, the height of the object the center of the 2 seconds before is below 4.0m (S180: NO), 2 seconds height before the object center If the condition is not satisfied that almost 0m (S190: nO), it is terminated without processing routine, for example, it may be a further 3 seconds before or four seconds data based judgment before. 但し、あまり長くなると同一物体として捉えることが難しくなることも予想されるため、2秒程度までが好ましいと考えられる。 However, since it is expected that it becomes difficult to catch the same object becomes too long, up to about 2 seconds it may be preferred.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明が適用された車両制御装置の構成を示すブロック図である。 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle control device to which the present invention is applied.
【図2】車両制御装置のコンピュータの制御ブロック図である。 2 is a control block diagram of a computer of the vehicle control device.
【図3】距離・2方位測定器の走査パターンを示す概略斜視図である。 Figure 3 is a schematic perspective view showing the distance-2 orientation meter scan pattern.
【図4】車両制御装置にて実行される障害物認識処理の概要を示す説明図である。 4 is an explanatory diagram showing an outline of the obstacle recognition process executed by the vehicle control device.
【図5】車両制御装置にて実行される障害物認識処理の内、路側物除外処理の概要を示すフローチャートである。 [5] The vehicle control apparatus of the disorder was recognition process executed by a flowchart illustrating an outline of a roadside object excluding process.
【図6】車両制御装置にて実行される路側物除外処理の内、路側物除外ルーチンその1の処理内容を示すフローチャートである。 [6] The vehicle control apparatus of the roadside object removal process to be executed by a flowchart showing the processing contents of the roadside object exclude routine part 1.
【図7】車両制御装置にて実行される路側物除外処理の内、路側物除外ルーチンその2の処理内容を示すフローチャートである。 [7] Among the roadside object removal process executed by the vehicle control device is a flowchart showing the processing content of the roadside object exclude routine Part.
【図8】路側式設置方式の道路標識の一例を示す説明図である。 8 is an explanatory diagram showing an example of a road sign roadside convertible mounting system.
【図9】片持式(オーバーハング式)設置方式の道路標識の一例を示す説明図である。 [9] Cantilever (overhang type) is an explanatory diagram showing an example of a road sign installation means.
【図10】門型式(オーバーヘッド式)、添架式設置方式の道路標識の一例を示す説明図である。 [10] Gate type (overhead) is an explanatory diagram showing an example of a road sign 添架 convertible mounting system.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1…車両制御装置 3…コンピュータ5…距離・2方位測定器 7…車速センサ9…ブレーキスイッチ 11…スロットル開度センサ19…ブレーキ駆動器 21…スロットル駆動器23…自動変速機制御器 27…ステアリングセンサ28…ヨーレートセンサ 29…電源スイッチ31…送受信部 33…距離・角度演算部41…座標変換ブロック 43…物体認識ブロック47…車速演算ブロック 49…操舵角演算ブロック51…ヨーレート演算ブロック 53…先行車判定ブロック55…車間制御部及び警報判定部ブロック63…カーブ半径算出ブロック 81…測定エリア82…出射レーザビームパターン 1 ... vehicle control device 3 ... Computer 5 ... distance and 2 direction measuring instrument 7 ... vehicle speed sensor 9 ... brake switch 11 ... Throttle opening sensor 19 ... brake actuator 21 ... Throttle actuator 23 ... automatic transmission controller 27 ... Steering sensor 28 ... a yaw rate sensor 29 ... power switch 31 ... transceiver 33 ... distance and angle calculating section 41 ... coordinate conversion block 43 ... object recognition block 47 ... vehicle speed computation block 49 ... steering angle calculation block 51 ... yaw rate calculating block 53 ... preceding vehicle decision block 55 ... vehicle control unit and the alarm determination unit block 63 ... curve radius calculation block 81 ... measurement area 82 ... emitting laser beam pattern

Claims (2)

  1. 車幅方向及び高さ方向それぞれの所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づいて反射物体までの距離と前記車幅方向及び高さ方向の2方向の角度とを検出するレーダ手段と、 The transmission wave is irradiated over a vehicle width direction and height direction in each of the predetermined angular range to detect the two directions of the angle and the distance to the reflection object the vehicle width direction and the height direction based on the reflected wave and radar means,
    該レーダ手段による検出結果である距離及び前記2方向の角度に基づき、車両周囲の障害物を認識する認識手段と、 Based on the distance and the two directions of the angle which is the detection result of the radar unit, a recognition unit that recognizes an obstacle around the vehicle,
    を備えた車両用障害物認識装置であって、 The vehicle obstacle recognition device provided with,
    前記認識手段は、 The recognition means,
    前記レーダ手段による検出結果である距離及び前記2方向の角度に基づき、少なくとも前記障害物の高さ方向の位置を検出する障害物高さ検出手段と、 Based on the distance and the two directions of the angle which is the detection result of the radar unit, the obstacle height detecting means for detecting the position in the height direction of at least the obstacle,
    該障害物高さ検出手段によって検出された高さ方向位置が、通常の車両ではとり得ない領域に所定時間内に少なくとも一度でも存在した場合には、当該障害物は車両ではないと判断する、高さを判断基準とした非車両判断手段とを備えていることを特徴とする車両用障害物認識装置。 The height direction position detected by the obstacle height detecting means, when there is at least once within a predetermined time in a region not taken in a normal vehicle, the obstacle is determined not to be a vehicle, vehicle obstacle recognition apparatus characterized by comprising a non-vehicle determining means in the height as a criterion.
  2. 請求項に記載の車両用障害物認識装置において、 The vehicle obstacle recognition device according to claim 1,
    前記認識手段は、 The recognition means,
    前記障害物の移動状態を検出して停止物か移動物かを判断する判断手段を備えており、 Includes a determining means for determining whether stationary object or a moving object by detecting the movement state of the obstacle,
    前記高さを基準とした非車両判断手段又は形状を基準とした非車両判断手段は、前記判断手段にて前記障害物が停止物であると判断された場合にのみ、前記高さを基準とした非車両判断処理又は形状を基準とした非車両判断処理を実行するよう構成されていることを特徴とする車両用障害物認識装置。 Non vehicle determination means relative to the non-vehicle determining means or shape relative to the said height, only when the obstacle by the determining means determines that the stationary object, a reference to the height vehicle obstacle recognition apparatus characterized by being configured to perform the non-vehicle determination processing or non-shape vehicle determination process with respect to the.
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